基于云平臺(tái)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究

岳建偉

（山西眾智檢測(cè)科技有限公司 山西太原 030006）

關(guān)鍵字：云平臺(tái)；環(huán)境監(jiān)控系；應(yīng)用

1 云平臺(tái)概念和特點(diǎn)

云平臺(tái)是指存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)，云平臺(tái)由硬件設(shè)備和軟件組成，硬件設(shè)備包括CPU、存儲(chǔ)器和服務(wù)器等，軟件包括集成開發(fā)軟件和應(yīng)用軟件等。云平臺(tái)把大量的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工作交給由硬件和軟件組成的數(shù)據(jù)庫(kù)來進(jìn)行。云平臺(tái)的核心功能是對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理和存儲(chǔ)，云平臺(tái)的突出特點(diǎn)是能夠脫離人工操作，云平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理和維護(hù)云平臺(tái)中的大量數(shù)據(jù)和資源。云平臺(tái)包括下面幾個(gè)特點(diǎn)[1]：

（1）靈活性和伸縮性，云平臺(tái)能夠按照不同的區(qū)域范圍、軟件性能和硬件配置等多層面提供個(gè)性化、靈活性和伸縮性的服務(wù)，同時(shí)能夠根據(jù)平臺(tái)訪問用戶數(shù)量對(duì)資源規(guī)模進(jìn)行動(dòng)態(tài)性伸縮調(diào)整，以此來滿足不同訪問客戶的需要。

（2）數(shù)據(jù)的池化，云平臺(tái)依托于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)建立的云端服務(wù)器集群，具有并行處理存儲(chǔ)、分布式處理存儲(chǔ)和互聯(lián)網(wǎng)通信等一系列強(qiáng)大功能，訪問用戶不再受到地理位置的限制，用戶可以隨時(shí)隨地訪問數(shù)據(jù)池中某個(gè)服務(wù)區(qū)域和資源中心的數(shù)據(jù)資源。

（3）提供自主化服務(wù)，對(duì)于用戶來說云平臺(tái)上提供的服務(wù)是透明化的，云平臺(tái)上的硬件、軟件和數(shù)據(jù)等能夠按照用戶的不同需求進(jìn)行自主化的配置，客戶可以根據(jù)自主化的需要進(jìn)行定制和購(gòu)買。

（4）安全性高，云平臺(tái)可以利用本地和地域復(fù)制功能對(duì)數(shù)據(jù)中的垃圾信息和多余信息進(jìn)行過濾處理或者清除，還能有效克服網(wǎng)絡(luò)高并發(fā)和網(wǎng)絡(luò)擁堵的困擾，利用流量管理器對(duì)數(shù)據(jù)流負(fù)載進(jìn)行相應(yīng)的均衡化處理，具體包括流量的拆分、配置和故障轉(zhuǎn)移等。

2 云平臺(tái)在環(huán)境監(jiān)控中的應(yīng)用

林木泉，許俊杰[2]，基于IntoRobot云平臺(tái)的實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，該設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要包括主體控制芯片、NUT控制板、傳感器、手機(jī)APP和IntoRobot云平臺(tái)幾部分，利用手機(jī)APP就可查看環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，傳感器負(fù)責(zé)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集，主控制芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳送和分析，NUT控制面板將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至云平臺(tái)，云平臺(tái)將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并將數(shù)據(jù)傳送至手機(jī)APP客戶端，該設(shè)計(jì)可以對(duì)環(huán)境溫度、濕度、二氧化碳濃度和灰塵含量等環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，該監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)先布設(shè)的灰塵含量、空氣濕度、溫度和二氧化碳濃度傳感器把實(shí)時(shí)獲取的指標(biāo)參數(shù)傳送到主控制芯片STC15W4K58S4，主控制芯片STC15W4K58S4把獲取的參數(shù)按照打包操作后得到自定義數(shù)據(jù)幀，然后利用串口傳送至NUT，NUT內(nèi)部的Wifi芯片ESP8266利用封裝好的處理方法和云平臺(tái)之間數(shù)據(jù)傳送，最后在手機(jī)APP上可以將采集的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀顯示。研究證明該設(shè)計(jì)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境并且需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的環(huán)境場(chǎng)合比較適用，環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控性能相當(dāng)優(yōu)良，獲得的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)確性比較高，使用的場(chǎng)合比較廣泛，此外可以利用APP設(shè)置環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)報(bào)警值，也能夠利用多個(gè)NUT板進(jìn)行聯(lián)動(dòng)設(shè)置，如果監(jiān)控的指標(biāo)高出設(shè)定值，利用云平臺(tái)發(fā)送指令到另一個(gè)NUT板，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行工作。

丁飛，吳飛，艾成萬等[3]，基于OneNET平臺(tái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)典三層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，開發(fā)實(shí)現(xiàn)了基于OneNET平臺(tái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，終端儀器獲取環(huán)境參數(shù)和OneNET平臺(tái)之間相互交流并把數(shù)據(jù)發(fā)送至平臺(tái)，OneNET平臺(tái)再把環(huán)境參數(shù)推送到環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器上，最后通過Web頁(yè)面的窗口把監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)直觀表現(xiàn)在用戶眼前，該研究是以O(shè)neNET平臺(tái)為數(shù)據(jù)互換核心的一款環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)對(duì)各種環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和數(shù)據(jù)采集，把參數(shù)保存并打包形成標(biāo)準(zhǔn)化EDP數(shù)據(jù)包，然后利用Wifi途徑傳送到OneNET平臺(tái)，OneNET平臺(tái)具有的模板式組件能夠進(jìn)行高效的監(jiān)控軟件開發(fā)，應(yīng)用服務(wù)器利用RESTful API能夠和OneNET平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息交互，并分享終端獲取的參數(shù)，將動(dòng)態(tài)參數(shù)直觀反映到應(yīng)用軟件的界面，OneNET平臺(tái)安裝了報(bào)警模式，能夠做到對(duì)報(bào)警信息的實(shí)時(shí)發(fā)布與推送，該系統(tǒng)除了可以用于監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，在火災(zāi)預(yù)防和禁煙空間環(huán)境監(jiān)控等方面也非常適用，并值得應(yīng)用與推廣。

結(jié)語

云平臺(tái)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)控具有高效性、容錯(cuò)性和伸縮性等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有云端存儲(chǔ)功能，依托于云平臺(tái)可以完成環(huán)境監(jiān)控包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)傳輸、狀態(tài)展示等一系列監(jiān)控活動(dòng)，基于云平臺(tái)技術(shù)提供的數(shù)據(jù)快速分析和存儲(chǔ)等強(qiáng)大服務(wù)，環(huán)境監(jiān)控和云平臺(tái)相互結(jié)合是未來環(huán)境監(jiān)控的必然趨勢(shì)。